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Middleware GingaJean Ribeiro Damasceno

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Escola de Engenharia Universidade Federal Fluminense (UFF)Rua Passo da Ptria, 156 Niteri RJ Brasil

Universidade Federal Fluminense

Fundamentos de Sistemas Multimdia Prof. Dbora C. Muchaluat Saade

Introduo

Ginga o nome do middleware aberto do Sistema Brasileiro de TV Digital

Ginga uma camada de software intermedirio (middleware), entre o hardware/Sistema Operacional e as aplicaes

As aplicaes executadas sobre Ginga so classificadas em duas categorias- Aplicaes declarativas- Aplicaes procedurais

O usurio deixa de ter um papel passivo de telespectador e passa a ter um papel ativo

Todas as propostas de sistemas de Televiso Digital especificam middlewares

No Brasil, o uso da TV como objeto de incluso digital prioridade do governo


Arquitetura do Middleware Ginga

Em TV o Modelo de servio do tipo push

Usurios podem comear a assistir um programa j iniciado

Possibilidade de edio de documentos durante a exibio

A melhor forma de lidar com um sistema complexo como o caso de um sistema de TV digital interativa atravs da representao de sua arquitetura

Arquitetura:- Mostra os principais elementos de um sistema- Explicita suas interaes- Esconde os detalhes menos importantes




Figura 1. Arquitetura de TV digital com tecnologias usadas em cada camada

Figura 2. Padres de referncia do sistema brasileiro de TV digital


Requisitos de um middleware:

Suporte sincronizao de mdias- Sincronizao baseada na estrutura- Suporte a canal de retorno

Suporte a mltiplos dispositivos de exibio

Suporte ao desenvolvimento de programas ao vivo (em tempo de exibio)

Suporte adaptao do contedo e da forma como o contedo exibido



po


Figura 3. Importncia da TV na Incluso Social


Ginga-NCL (declarativo) (o ambiente de apresentao)

Ginga-J (procedural) (o ambiente de execuo )

Ginga-CC (Common Core)


O middleware Ginga pode ser dividida em trs grandes mdulos:



Figura 4. Arquitetura do middleware Ginga


Ambiente obrigatrio para receptores portteis e fixos

Mquina de interpretao do contedo declarativo (formatadorNCL)

Exibidor (user agent) XHTML

Mquina de apresentao Lua


Ginga NCL:


Linguagem NCL (Nested Context Language) (oferece suporte a todos os requisitos mencionados para um middleware)

Desenvolvida no Laboratrio TeleMdia da PUC-Rio

NCL uma das principais linguagens existentes para a definio do sincronismo temporal

NCL tambm prov suporte a variveis

NCL foi concebida de forma modular


Ginga NCL:


Lua Desenvolvida no Departamento de Informtica da PUC-Rio

Padro internacional de fato na rea de entretenimento

Lua leve, fcil de usar e possui um altssimo desempenho


Ginga NCL:


uma especificao de middleware distribudo

Deve ser capaz de receber e interpretar os dados dos celulares, PDAs, controles, etc.


Ginga Java:

Figura 6. Contexto em que a pilha do software Ginga-J executada


Mquina virtual Java

Ginga-J no mandatrio para todos os perfis de terminais de acesso

A definio Ginga-J composta por API (Interfaces de Programao de Aplicativos)

O subsistema foi construdo para garantir a compatibilidade com o padro GEM

Desenvolvido no Laboratrio LAVID da UFPB


Ginga Java:


O ambiente de execuo Ginga-J utiliza a linguagem Java e dividido em trs partes


Ginga Java:

Figura 7. Ginga-J. APIs vermelha, amarela e verde do Ginga-J.


Concentra servios necessrios tanto para a mquina de apresentao (declarativo) quanto para a mquina de execuo (procedural)

Faz a interface direta com o sistema operacional, fazendo uma ponte estreita com o hardware


Ginga Common Core :



Ginga Common Core :

Figura 9. Ginga Common Core

Middlewares Adotados em outros Sistemas de TV Digital

A padronizao evita uma proliferao de padres de middleware

Seguem recomendaes do padro GEM

Middlewares:- MHP Multimedia Home Platform (Europeu)- DASE DTV Application Software Environment (Americano)- ARIB Association of Radio Industries and Businesses (Japons)



Busca oferecer um ambiente de TV interativa, independente de hardware e software especficos, aberto e interopervel, para receptores e set top boxes de TV digital.

Ambiente de execuo: - mquina virtual Java - conjunto de interfaces de programao de aplicaes (APIs)

Possibilidade de usar uma linguagem de programao semelhante ao HTML, denominada DVB- HTML.

Alm do MHP, o MHEG-5 (padro ISO/IEC 13522-5) adotado na camada de middleware no DVB-T.


MHP Multimedia Home Platform (Europeu)



MHP Multimedia Home Platform (Europeu)

Figura 10. O padro de televiso digital DVB MHP


Adota uma mquina virtual Java como mecanismo que facilita a execuo de aplicaes que permitem interatividade

Permite o uso de linguagens declarativas, usadas na web, como HTML e JavaScript

Os middlewares MHP e DASE no foram projetados para serem compatveis entre si


DASE DTV Application Software Environment (Americano)




Figura 11. O padro de televiso digital ATSC DASE


Est sendo substitudo pelo ACAP (Advanced Common Application Platform) e OCAP (OpenCable Applications Platform) nos EUA

O ACAP o resultado da harmonizao dos padres de middleware OCAP do CableLabs, e DASE, do ATSC, que assegura compatibilidade entre as transmisses por cabo e terrestres

Assim como o OCAP, o ACAP derivado do padro MHP por meio da especificao GEM

O OCAP voltado para as plataformas de TV a cabo, e o principal objetivo de sua especificao permitir que as aplicaes sejam executadas em qualquer sistema dos EUA




O middleware do ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting)

padronizado pela organizao japonesa ARIB

formado por alguns padres, como o ARIB STD-B24 (Data Codingand Transmission Specification for Digital Broadcasting) que define uma linguagem declarativa denominada BML (Broadcast MarkupLanguage)

Outra especificao do middleware o ARIB-STD B23 (ApplicationExecution Engine Platform for Digital Broadcasting


ARIB Association of Radio Industries and Businesses (Japons)



ARIB Association of Radio Industries and Businesses (Japons)

Figura 12. O padro de televiso digital ISDB ARIB


O GEM foi proposto, inicialmente, para que as aplicaes MHP pudessem ser utilizadas sobre as plataformas do middleware dos EUA (CableLabs) e do Japo (ARIB).

GEM um padro ao qual implementaes existentes devem se adaptar para obter uma conformidade que garante a execuo global de aplicaes

O padro define:- um conjunto de APIs- garantias semnticas - protocolos- formatos de contedo


GEM Globally Executable MHP



GEM Globally Executable MHP

Figura 13. O GEM e a relao com middlewares de outros padres de TV Digital

Comparao do Middleware Ginga com os Middlewares adotados em

outros Sistemas de TV Digital


Ginga-J(Linguagem procedural = Java)

Ginga-NCL [ABNT NBR 15606-2 2007] (linguagem declarativa = NCL; linguagem no declarativa = Lua)

Brasileiro/SBTVGinga

Opcional (GEM [ETSI TS 102 819 V1.3.1 2005] like); no implementado)

ARIB BML [ARIB B-24 2004] (linguagem declarativa = BML (XHTML like; linguagem no-declativa= ECMAScript)

Japons/ISDB-TARIB-BML

MHP [ETSI TS 102 812 V1.2.2, 2006] (linguagem procedural = Java)

DVB-HTML [ETSI TS 102 8121 V1.2.2, 2006] (linguagem declarativa = XHTML like; linguagem no-declarativa = ECMAScript)

Europeu/DVB-TMHP

ACAP-J [ATSC A-101 2005] (linguagem procedural = Java)

ACAP-X [ATSC A-101 2005](linguagem declarativa = XHTML) like; linguagem no-declarativa = ECMAScript)

Americano/ATSCACAP

Ambiente ProceduralAmbiente DeclarativoSistema de TVDMiddleware

Tabela 1. Ambientes de aplicaes para receptores fixos e mveis




Opcional o Ginga-JGinga-NCL [ABNT NBR 15606-5 2007](linguagem declarativa = NCL; linguagem no-declarativa = Lua)

Brasileiro/SBTVDGinga

XARIB-BML [ARIB B-24 2004](linguagem declarativa = BML (XHTML like; linguagem no-declarativa = ECMAScript)

Japons/ISDB-TARIB-BML

AmbienteProcedural

Ambiente DeclarativoSistema de TVDMiddleware

Tabela 2. Ambientes de aplicaes para receptores portteis




No Ginga os ambientes de apresentao e execuo se complementam, unidos por uma ponte em uma implementao sem nenhuma redundncia

O Ginga, desde seu projeto inicial, foi desenvolvido tendo em mente os dois ambientes de programao.

A BML e o Ginga-NCL parecem ser, atualmente, os mais apropriados para servirem de middleware em dispositivos portteis

NCL- Mais apropriada para o desenvolvimento de aplicaes hipermdia

Foco no sincronismo e adaptabilidade

BMLBaseada em XHTMLFoco declarativo apenas na interatividade

, se comparada a BML, mais apropriada para o desenvolvimento de aplicaes hipermdia e, principalmente, de TV Digital. Isso porque tm foco no sincronismo e adaptabilidade, fatores importantes no desenvolvimento de aplicaes de TV Digital. A BML baseada em XHTML e tem foco declarativo apenas na interatividade.

Concluso

O Ginga da suporte s aplicaes declarativas e procedurais

O Ginga compatvel com as definies internacionais ITU - Possibilita a exportao do contedo

Tanto o ambiente declarativo quanto o procedural de um middleware deve dar suporte:

- a sincronizao de mdias, - a mltiplos dispositivos de exibio, - ao desenvolvimento de programas ao vivo (em tempo de exibio)- suporte adaptao do contedo e da forma como o contedo

exibido

Um middleware nacional fortalece a indstria nacional de software


Middleware GingaJean Ribeiro Damasceno

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Fundamentos de Sistemas Multimdia Prof. Dbora C. Muchaluat Saade

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